گاز مخلوط تنفسی ترکیبی کنترلشده از گازهاست که برای حمایت از تنفس ایمن در شرایط خاص مانند غواصی یا فضا استفاده میشود. 02146837072 – 09120253891
گاز مخلوط تنفسی
گاز مخلوط تنفسی به گازی گفته میشود که عناصر سازنده آن گاز برای تنفس استفاده میشوند. شناخته شدهترین و طبیعیترین گاز تنفسی هوا میباشد. گفتنی است که از مخلوط های گازی دیگر و نیز خیلی از گاز های خالص در ابزارهای کمک تنفسی، غواصی، فضا و … استفاده میکنند.
یکی از اجزاء اصلی مخلوط تنفسی اکسیژن میباشد مگر درمخلوطهای تنفسی که برای بیهوشی استفاده میشوند. اغلب از گاز های دیگر برای رقیقسازی اکسیژن تا غلظت مطلوب به گاز مخلوط افزوده میشوند و در برخی از موارد آنها را به عنوان گاز های رقیق کننده نیز مینامند.
لازم به ذکر است که ازدیگر گازهای تنفسی برای بهبود بخشیدن به عملکرد هوا، کاهش خطر بیماریهای فشاری در ریه، کاهش خواب آلودگی ناشی از غلظت بالای نیتروژن و امنیت غواصی در عمق زیاد استفاده میکنند.
ویژگیهای منحصر به فرد گاز مخلوط برای تنفس
گفتنی است که یک گاز مخلوط مطمئن برای تنفس باید دارای مقدار کافی اکسیژن باشد.
به هیچ عنوان نباید گازهای مضر مانند مونوکسید و دی اکسید کربن در گاز مخلوط برای تنفس وجود داشته باشد.
همچنین این گاز نباید تحت فشار بالا سمی شود. گازهایی مانند اکسیژن و نیتروژن در فشار بالای عمق دریا ویژگی سمی بودن را پیدا میکنند.
گازهای تنفسی برای استفاده در فشار محیط و فشار های کمتر از آن معمولاً مخلوطی از هوای معمولی با درصد بیشتری از اکسیژن میباشند.
از چه گازهایی در فشار زیاد میتوان استفاده کرد؟
در مواردی که به تنفس تحت فشار زیاد نیاز است مانند غواصی در آبهای عمیق گازی که بسیار کمک کننده میباشد، گاز مخلوط تنفسی است.
مخلوطهای گازی زیر اغلب در شرایطی که فشار کمتر است مورد استفاده قرار میگیرند:
در غواصی در عمق کم از هوا با ترکیب درصد 21% اکسیژن، 78% نیتروژن و 1% گاز های دیگر که معمولا آرگون میباشد استفاده میشود.
لازم به ذکر است که محدودیت عمق غواصی گاز مخلوط گفته شده حد اکثر 40 متر میباشد. زیرا همانطور که گفته شد در عمق بیشتر نیتروژن خاصیت مخدر پیدا میکند.
درغواصی و شیرجه درعمقهای کمتر از 6 متر از اکسیژن خالص استفاده می شود.
لازم است بدانید که مخلوط نیتروکس که مخلوطی از اکسیژن و هوا میباشد (یعنی درصد اکسیژن در آن بیش از 21% میباشد) نیز در غواصی کاربرد دارد.
ترکیبات گاز مخلوط تنفسی برای فشارهای بالا
مخلوط هلیوکس (ترکیب گازی اکسیژن و هلیوم)، دراین مخلوط گازی با حذف گاز نیتروژن دیگر جای نگرانی برای تخدیر وجود نخواهد داشت.
مخلوط هلیوم و هوا هم نیز موجب از بین رفتن تاثیرات نامطلوب اکسیژن و نیتروژن در اعماق زیاد میشود و باعث میشود تنفس تحت فشار بالا بسیار راحتتر باشد.
مخلوط اکسیژن، هلیوم و هیدروژن یکی دیگر از مخلوط های گازی مورد استفاده برای غواصی در عمق زیر 130 متر میباشد که با حذف نیتروژن جزء گازهای بسیار مطلوب قرار میگیرد.
ترکیب گازی هیدروکس و نئوکس
ترکیبهای گازی هیدروکس (Hydrox) و نئوکس (Neox) از مهمترین گاز مخلوط های تنفسی تخصصی هستند که با هدف بهینهسازی شرایط فیزیولوژیک انسان در محیطهای خاص و پرریسک طراحی شدهاند. این ترکیبات نهتنها حاصل شناخت دقیق رفتار فیزیکی و زیستی گازها هستند، بلکه نتیجه دههها پژوهش در حوزه فیزیولوژی تنفس، ایمنی و کنترل فشار نیز بهشمار میآیند.
هیدروکس ترکیبی از هیدروژن و اکسیژن است که در شرایط خاص، بهویژه در تحقیقات پیشرفته غواصی عمیق و مطالعات آزمایشگاهی فشار بالا مورد توجه قرار گرفته است. هیدروژن بهدلیل چگالی بسیار کم و ویسکوزیته پایین، مقاومت تنفسی را بهطور چشمگیری کاهش میدهد و امکان تنفس در فشارهای بسیار بالا را فراهم میکند. این ویژگی باعث میشود در عمقهایی که استفاده از نیتروژن یا حتی هلیوم با محدودیتهای فیزیولوژیک جدی همراه است، هیدروژن بهعنوان یک گزینه بالقوه مطرح شود. با این حال، ماهیت بسیار قابلاشتعال هیدروژن، استفاده از هیدروکس را بهشدت وابسته به کنترل دقیق نسبتهای گازی، تجهیزات ایمن و شرایط عملیاتی خاص میکند و همین موضوع باعث شده کاربرد آن محدود و کاملاً تخصصی باقی بماند.
در مقابل، نئوکس ترکیبی از نئون و اکسیژن است که با هدف ایجاد یک محیط تنفسی پایدارتر و ایمنتر نسبت به برخی گاز مخلوط های رایج طراحی شده است. نئون بهعنوان یکی از گازهای نجیب، از نظر شیمیایی کاملاً بیاثر است و واکنشی با بدن یا تجهیزات نشان نمیدهد. از نظر فیزیکی، نئون چگالی بالاتری نسبت به هلیوم دارد اما همچنان نسبت به نیتروژن رفتار تنفسی مناسبتری در فشار بالا از خود نشان میدهد. این ویژگی باعث میشود نئوکس در برخی کاربردهای خاص، تعادلی میان سه عامل مهم یعنی سهولت تنفس، ایمنی فیزیولوژیک و کنترل فشار ایجاد کند.
از منظر فیزیولوژی، هر دو ترکیب هیدروکس و نئوکس با هدف کاهش اثرات نامطلوب فشار بالا بر سیستم عصبی و تنفسی انسان توسعه یافتهاند. در غواصیهای عمیق یا محیطهای هایپرباریک، انتخاب نوع گاز تنفسی نقش مستقیمی در کاهش خطراتی مانند نارکوز گازی، افزایش کار تنفس و اختلالات عصبی دارد. در این میان، هیدروکس بیشتر بهعنوان یک گزینه تحقیقاتی و آزمایشی شناخته میشود، در حالی که نئوکس با وجود هزینه بالا، از نظر ایمنی و پایداری عملکرد، گزینهای قابلاتکاتر بهشمار میآید.
از دیدگاه فنی و صنعتی، تولید و استفاده از این ترکیبهای گازی نیازمند فناوری پیشرفته، خلوص بسیار بالا و کنترل دقیق نسبت اختلاط است. کوچکترین انحراف در ترکیب گازها میتواند پیامدهای جدی ایمنی و فیزیولوژیک بهدنبال داشته باشد. به همین دلیل، این مخلوطها معمولاً در چارچوب پروژههای خاص، مراکز تحقیقاتی یا کاربردهای بسیار محدود صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند و بههیچوجه جزو گازهای عمومی و رایج محسوب نمیشوند.
در نهایت، ترکیبهای گازی هیدروکس و نئوکس را میتوان نمادی از مرزهای پیشرفته علم گازها دانست؛ جایی که شناخت دقیق خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی گازها، امکان حضور ایمن انسان را در شرایطی فراهم میکند که فراتر از محدودیتهای طبیعی بدن است. این مخلوط ها نشان میدهند که انتخاب هوشمندانه گاز، تنها یک موضوع فنی نیست، بلکه تصمیمی حیاتی در تلاقی علم، ایمنی و فناوری محسوب میشود.
بدون دیدگاه